基于加速度傳感器的起重機(jī)制動下滑量測量儀及測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于檢測起重機(jī)下滑量的設(shè)備，具體地說，設(shè)及一種基于加速度傳感 器的起重機(jī)制動下滑量測量儀及測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 起重機(jī)制動下滑量是衡量起重機(jī)安全性能的一項重要指標(biāo)。在起重機(jī)安裝驗收及 使用過程中都需要對起重機(jī)制動下滑量進(jìn)行檢測，W保證生產(chǎn)安全。按照國家起重機(jī)相關(guān) 檢測標(biāo)準(zhǔn)，如果制動下滑量超出允許的范圍，則需要對起重機(jī)進(jìn)行停產(chǎn)維修，直至符合相關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)?？焖?、準(zhǔn)確檢測制動下滑量是提高檢驗效率及保證起重機(jī)安全運(yùn)行的重要手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于，提供一種基于加速度傳感器的起重機(jī)制動下滑量測量儀及測 量方法，W解決上述的技術(shù)問題。
[0004] 為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種基于加速度傳感器的起重機(jī)制動下滑量測量儀，其特征在于:包括可吸附在 起重機(jī)吊鉤滑輪保護(hù)罩上的磁力座、連接機(jī)構(gòu)、設(shè)有加速度采集電路的單軸加速度傳感器、 制動下滑量分析系統(tǒng)和制動下滑量結(jié)果表達(dá)模塊;所述單軸加速度傳感器通過連接機(jī)構(gòu)固 定在磁力座上;所述單軸加速度傳感器實(shí)時采集吊鉤運(yùn)動加速度數(shù)值，并通過無線方式將 吊鉤運(yùn)動加速度數(shù)值傳輸至制動下滑量分析系統(tǒng);所述制動下滑量分析系統(tǒng)與制動下滑量 結(jié)果表達(dá)模塊相連接，并將通過對吊鉤運(yùn)動加速度數(shù)值分析、計算得出的制動下滑量結(jié)果 傳輸給制動下滑量結(jié)果表達(dá)模塊。
[0006] 上述起重機(jī)制動下滑量測量儀的測量方法，包括如下步驟：
[0007] -、準(zhǔn)備工作:將磁力座吸附在起重機(jī)吊鉤滑輪保護(hù)罩上，起重機(jī)吊鉤上懸掛額定 負(fù)載;調(diào)整連接機(jī)構(gòu)，使單軸加速度傳感器方向保持豎直；
[000引二、測量:操作起重機(jī)，使其在額定負(fù)載的作用下，從靜止開始勻速下降，直至制動 停止;單軸加速度傳感器實(shí)時采集吊鉤的運(yùn)動加速度數(shù)值，并通過無線方式傳輸至制動下 滑量分析系統(tǒng);起重機(jī)制動停止后，單軸加速度傳感器停止采集；
[0009] Ξ、計算：
[0010] I.制動下滑量分析系統(tǒng)將實(shí)時采集的吊鉤的運(yùn)動加速度數(shù)值，自動計算出加速度 隨時間變化函數(shù)A=A(t)，得出吊鉤運(yùn)行的加速度曲線圖；
[0011] Π .制動下滑量分析系統(tǒng)將獲得的A(t)函數(shù)進(jìn)行積分，得到起重機(jī)的運(yùn)行速度函 數(shù)：
[0012] Wt)=jA(t)化
[0013] 虹.制動下滑量分析系統(tǒng)根據(jù)起重機(jī)的運(yùn)行速度函數(shù)V(t)分析出起重機(jī)下降前靜 止速度區(qū)域AB、起重機(jī)勻加速下降速度區(qū)域BC、起重機(jī)勻速下降速度區(qū)域CD、起重機(jī)下降制 動速度區(qū)域DE、起重機(jī)制動停止速度區(qū)域EF;
[0014] IV.采用最小二乘法對獲得實(shí)際速度曲線，并進(jìn)行分段擬合W獲得各速度區(qū)域的 速度函數(shù)，其中：
[0015] ①起重機(jī)下降前靜止速度區(qū)域AB的速度擬合曲線表達(dá)為：
[0016] Wt)AB = Ki，Ki為靜止前負(fù)載速度擬合后數(shù)值為零
[0017] ②起重機(jī)勻加速下降速度區(qū)域BC的速度擬合曲線表達(dá)為：
[001 引 V(t)BC = K2*t+K3
[0019] ③起重機(jī)勻速下降速度區(qū)域CD的速度擬合曲線表達(dá)為：
[0020] V(t)CD = K4，K4為勻速下降速度
[0021] ④起重機(jī)下降制動速度區(qū)域DE的速度擬合曲線表達(dá)為：
[0022] V(t)DE = Ks*t+K6
[0023] ⑤起重機(jī)制動停止速度區(qū)域EF的速度擬合曲線表達(dá)為：
[0024] VEF(t)=K7，K7為制動停止后負(fù)載速度擬合后數(shù)值為零
[0025] 根據(jù)所測量的速度曲線數(shù)據(jù)擬合后，可分別求出Κι、Κ2、拉、K4、Ks、Κ6和K7數(shù)值大小；
[0026] V.起重機(jī)制動下滑量就是起重機(jī)在下降制動速度區(qū)域DE中勻減速下降過程中移 動的距離，根據(jù)上述CD、DE、EF階段擬合方程制動下滑量Η可表達(dá)為：
[0027]
[0028] 根據(jù)現(xiàn)場檢測所獲得的實(shí)驗數(shù)據(jù)表明:Κ7結(jié)果為制動停止后起重機(jī)運(yùn)行速度為0， 制動下滑量Η結(jié)果表達(dá)為：
[0029]
[0030] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能克服現(xiàn)有起重機(jī)制動下滑量測量儀存在的 不足，使起重機(jī)制動下滑量的檢測更為方便、準(zhǔn)確、高效。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明的原理示意圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明中所述起重機(jī)運(yùn)行的加速度曲線圖；
[0033] 圖3為本發(fā)明中所述起重機(jī)運(yùn)行的速度曲線圖；
[0034] 圖4為本發(fā)明中所述起重機(jī)運(yùn)行的理想速度曲線圖；
[0035] 圖5為本發(fā)明中所述起重機(jī)運(yùn)行的速度擬合曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0037] 參照圖1，本發(fā)明所述基于加速度傳感器的起重機(jī)制動下滑量測量儀，包括可吸附 在起重機(jī)吊鉤滑輪保護(hù)罩上的磁力座1、連接機(jī)構(gòu)2、設(shè)有加速度采集電路的單軸加速度傳 感器3、制動下滑量分析系統(tǒng)5和制動下滑量結(jié)果表達(dá)模塊4;所述單軸加速度傳感器3通過 連接機(jī)構(gòu)2固定在磁力座1上;所述單軸加速度傳感器3實(shí)時采集吊鉤運(yùn)動加速度數(shù)值，并通 過無線方式將吊鉤運(yùn)動加速度數(shù)值傳輸至制動下滑量分析系統(tǒng)5;所述制動下滑量分析系 統(tǒng)5與制動下滑量結(jié)果表達(dá)模塊4相連接，并將通過對吊鉤運(yùn)動加速度數(shù)值分析、計算得出 的制動下滑量結(jié)果傳輸給制動下滑量結(jié)果表達(dá)模塊4。
[0038] 本發(fā)明所述的起重機(jī)制動下滑量測量儀的測量方法，包括如下步驟：
[0039] 1、準(zhǔn)備工作:將磁力座1吸附在起重機(jī)吊鉤滑輪保護(hù)罩上，起重機(jī)吊鉤上懸掛額定 負(fù)載6;調(diào)整連接機(jī)構(gòu)2，使單軸加速度傳感器3方向保持豎直；
[0040] 2、測量:操作起重機(jī)，使其在額定負(fù)載6的作用下，從靜止開始勻速下降，直至制動 停止;單軸加速度傳感器3實(shí)時采集吊鉤運(yùn)動加速度數(shù)值，并通過無線方式傳輸至制動下滑 量分析系統(tǒng)5;起重機(jī)制動停止后，單軸加速度傳感器3停止采集；
[0041 ] 3、計算：
[0042] (1)制動下滑量分析系統(tǒng)5將實(shí)時采集的吊鉤運(yùn)動加速度a數(shù)值自動計算出加速度 a隨時間變化函數(shù)A=A(t)，得出吊鉤運(yùn)行的加速度曲線圖，如圖2所示；
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